Supernova adalah kejadian yang jarang berlaku dan menakjubkan. Oleh kerana letupan kuat ini hanya berlaku ketika bintang besar mencapai tahap akhir jangka hayat evolusinya - ketika ia telah menghabiskan semua bahan bakarnya dan mengalami keruntuhan inti - atau ketika seorang kerdil putih dalam sistem bintang binari memakan temannya, dapat saksi satu adalah keistimewaan.
Tetapi baru-baru ini, pasukan astronomi antarabangsa menyaksikan sesuatu yang lebih jarang berlaku - peristiwa supernova yang nampaknya berlaku dalam gerakan perlahan. Walaupun supernova seumpamanya (SN Type Ibn) biasanya dicirikan oleh peningkatan yang cepat ke puncak kecerahan dan penurunan yang cepat, supernova ini memerlukan waktu yang sangat lama untuk mencapai kecerahan maksimum, dan kemudian perlahan-lahan memudar.
Demi kajian mereka, pasukan penyelidik - yang merangkumi anggota dari UK, Poland, Sweden, Ireland Utara, Belanda dan Jerman - telah mempelajari acara Type Ibn yang dikenali sebagai OGLE-2014-SN-13. Jenis letupan ini dianggap hasil daripada bintang besar (yang kehilangan hidrogen luarannya) yang mengalami keruntuhan teras, dan yang ejecta berinteraksi dengan awan bahan yang kaya dengan helium (CSM).
Kajian ini diketuai oleh Emir Karamehmetoglu dari Pusat Oskar Klein di Universiti Stockholm. Seperti yang dia katakan kepada Space Magazine melalui e-mel:
Jenis Ibn supernova dianggap sebagai letupan bintang yang sangat besar, dikelilingi oleh kawasan yang padat dengan bahan yang kaya dengan helium. Kami menyimpulkan kewujudan Helium ini melalui kehadiran garis pelepasan helium yang sempit dalam spektrum optiknya. Kami juga percaya bahawa ada sedikit, jika ada hidrogen di sekitar bintang, kerana jika berada di sana, ia akan kelihatan lebih kuat daripada Helium dalam spektrum. Seperti yang anda bayangkan, konfigurasi semacam ini sangat jarang berlaku, kerana hidrogen adalah unsur paling banyak di alam semesta sejauh ini. "
Seperti yang telah disebutkan, Type Ibn supernova dicirikan oleh peningkatan kecerahan mereka secara tiba-tiba dan dramatik, kemudian penurunan yang cepat. Walau bagaimanapun, ketika memerhatikan OGLE-2014-SN-131 - yang mereka ketahui pada 11 November 2014 menggunakan Eksperimen Lensing Gravitasional Optik (OGLE) di Observatorium Astronomi Universiti Warsaw - mereka menyaksikan sesuatu yang sama sekali berbeza.
"OGLE-2014-SN-131 berbeza kerana mengambil masa hampir 50 hari, berbanding yang lebih biasa ~ 1 minggu, untuk menjadi cerah," kata Karamehmetoglu. "Kemudian menurun juga secara perlahan. Fakta bahawa ia memerlukan beberapa kali lebih lama daripada kenaikan biasa hingga kecerahan maksimum, yang tidak seperti Ibn lain yang pernah dikaji sebelumnya, menjadikannya objek yang sangat unik. "
Berkat data yang diperolehi oleh Sistem Pengesanan Sementara OGLE-IV, mereka dapat meletakkan OGLE-2014-SN-131 pada jarak sekitar 372 ± 9 megaparsecs (1183.95 hingga 1242.66 juta tahun cahaya) dari Bumi. Ini kemudian ditindaklanjuti dengan pemerhatian fotometrik menggunakan teleskop OGLE di Observatorium Las Campanas di Chile dan Gamma-Ray Burst Optical / Near-Infrared Detector (GROND) di Balai Cerap La Silla.
Pasukan ini juga memperoleh data spektroskopi menggunakan Teleskop Teknologi Baru (NTT) ESO di La Silla dan Teleskop Sangat Besar (VLT) di Balai Cerap Paranal (keduanya terletak di Chile). Selain memiliki waktu kenaikan yang luar biasa panjang, data gabungan juga menunjukkan bahwa supernova memiliki lekukan cahaya yang luar biasa luas. Untuk menjelaskan semua ini, pasukan mempertimbangkan beberapa kemungkinan.
Sebagai permulaan, mereka menganggap model peluruhan radioaktif standard, yang diketahui memberi kekuatan pada pelindung cahaya dari kebanyakan supernova Type I dan Type II yang lain. Namun, ini tidak dapat menjelaskan apa yang mereka perhatikan dengan OGLE-2014-SN-131. Oleh itu, mereka mula mempertimbangkan senario yang lebih eksotik, yang merangkumi input tenaga dari bintang neutron muda yang cepat berputar (aka magnetar) di sekitarnya.
Walaupun model ini akan menjelaskan tingkah laku OGLE-2014-SN-131, ia masih terbatas kerana belum diketahui keadaan apa yang diperlukan untuk menggunakan magnetar. Oleh itu, Karamehmetoglu dan pasukannya juga mempertimbangkan kemungkinan bahawa letupan itu mungkin disebabkan oleh kejutan yang disebabkan oleh interaksi bahan yang dikeluarkan dari supernova dengan CSM yang kaya dengan helium.
Berkat data spektral yang diperoleh oleh NTT dan VLT, mereka tahu bahawa bahan seperti itu ada di sekitar bintang, dan oleh itu model dapat menghasilkan semula tingkah laku yang diperhatikan. Seperti yang dijelaskan oleh Karamehmetoglu, oleh sebab itulah mereka lebih menyukai model ini daripada yang lain:
“Dalam senario ini, alasan OGLE-2014-SN-131 berbeza dengan Jenis Ibn SNe yang lain adalah kerana sifat bintang leluhurnya yang sangat besar. Bintang yang sangat besar, antara 40-60 kali massa Matahari kita, yang terletak di galaksi logam rendah, mungkin menimbulkan SN ini dengan mengusir sejumlah besar bahan yang kaya dengan helium, dan akhirnya meletup sebagai SN. "
Selain menjadi peristiwa yang unik, kajian ini juga memberi implikasi drastik terhadap astronomi dan kajian mengenai supernova. Berkat pengesanan OGLE-2014-SN-131, mana-mana model masa depan yang cuba menerangkan bagaimana bentuk Type supernova sekarang mempunyai kekangan yang ketat. Pada masa yang sama, ahli astronomi kini mempunyai model yang ada untuk dipertimbangkan jika dan ketika mereka menyaksikan supernova lain yang menunjukkan masa kenaikan yang sangat lama.
Ke depan, inilah yang diharapkan oleh Karamehmetoglu dan rakan-rakannya. "Dalam usaha seterusnya, kami akan mengkaji jenis SN lain yang jarang berlaku, yang mempunyai masa kenaikan yang lama, dan oleh itu mungkin diciptakan oleh bintang yang sangat besar," katanya. "Kami akan memanfaatkan kerangka kerja perbandingan yang kami kembangkan ketika mempelajari OGLE-2014-SN-131."
Sekali lagi, Alam Semesta telah mengajar kita bahawa dua aspek penting dalam penyelidikan saintifik adalah kemampuan menyesuaikan diri dan komitmen untuk penemuan berterusan. Apabila perkara tidak sesuai dengan model yang ada, kembangkan model baru dan uji!
